Роботы. История развития машин - Александр Алексеевич Прасол
Широко известен также автомат открывания дверей храма. Над жертвенником около храма зажигался огонь, и двери храма открывались сами. В скрытом под жертвенником металлическом шаре огонь нагревал воздух, тот, расширяясь, проталкивал воду через сифон в огромную бадью, подвешенную на цепях системы противовесов и шкивов, которые поворачивали двери на их осях, когда бадья становилась тяжелее. Когда огонь на жертвеннике угасал, происходила еще одна удивительная вещь. В результате быстрого охлаждения воздуха в шаре вода засасывалась в сифон другим путем. Опустевшая бадья возвращалась вверх, приводя в обратное движение систему шкивов, и двери торжественно закрывались. Верующие не знали о существовании такого устройства и приписывали выполнение ритуала высшим силам!
Такой механизм не был единственным устройством, изобретенным гениальным ученым. В христианстве сигналом к молитве служат удары в колокола, в мусульманстве – призывный крик муэдзина. Для того чтобы оповещать древнегреческих верующих об открытии храма, Герон придумал особый рожок. Он играл роль дверного звонка, а также подавал сигнал тревоги при взломе двери. Все эти механизмы заказывали Герону жрецы богатых египетских храмов. А верующие египтяне и греки (напомню, это был птолемеевский Египет) воспринимали эти механизмы как божественное чудо.
Поющую механическую птичку, описанную Андерсеном в сказке «Соловей», также придумал и описал Герон. Толпы народа каждый вечер перед заходом солнца собирались у его дома, чтобы увидеть удивительное представление. Маленькие певчие птички сидят напротив огромной совы. Как только сова отворачивается от птичек, певуньи начинают весело свистеть. Но стоило грозной сове повернуть голову к птичкам, как те испуганно умолкают. Автомат действовал с помощью очень остроумной конструкции. Мы уже упоминали, что Герон увлекался пневматикой и гидравликой. На основе свойств жидкости и воздуха он создал массу различных механизмов и сложных устройств. Достаточно упомянуть о «вечном» фонтане, принцип которого использовали более поздние механики при сооружении знаменитого каскада фонтанов в Петергофе.
И для поющих птичек были использованы два закрытых сосуда – большой и маленький. На крышке одного из них помещались птички, другого – сова. В большой сосуд стекала вода, постепенно вытесняя воздух, который, проходя по тонкой трубочке, издавал свистящий звук, напоминающий пение птицы. Заполнив этот сосуд, вода по отсосной трубе начинала переливаться в другой, масса которого соответственно увеличивалась. С помощью веревки, перекинутой через блок, прикрепленный к валу, проворачивалась ось с сидящей на ней совой. Уровень воды в сосуде в это время был небольшим, воздух по трубке не выходил, и птички «молчали».
Герон также нашел, каким образом можно измерять расстояния при помощи зубчатой передачи. Механизм крепился на ось колеса повозки и приводил в движение диск, показывающий пройденный путь. Диска хватало на 32 километра, затем отсчет начинался снова. Древние римляне усовершенствовали прибор – в горизонтальном диске просверлили отверстие, заполненное мелкими камешками. Через каждые 5 тысяч шагов отверстия в диске и приемном ящике совмещались, и туда падал камешек. После поездки оставалось подсчитать камешки и произвести оплату. Современные таксометры работают примерно по тем же принципам, что и таксометр Герона.
Но верхом мастерства Герона-механика, конечно же, был театр марионеток. На верху небольшой колонны находился макет театральной сцены, скрытой за дверцами. Они открывались и закрывались пять раз, как бы разделяя на акты драму о печальном возвращении победителей Трои. На маленькой сцене куклы мастерски показывали, как были сооружены и спущены на воду парусные корабли, как герои поэм Гомера плыли на них по бурному морю и погибали в морской пучине под сверкание молний и раскаты грома, – и все это без участия людей, только при помощи техники. Древние греки называли кукол Герона «автоматами», что в переводе с древнегреческого буквально означает «механизм, подражающий действиям человека». Позже это слово перекочевало в современные европейские языки.
В Греции с легкой руки Платона ученые скептически относились к механике, не считая ее занятием достойным ученых мужей. Однако Герон, в отличие от своих учителей-предшественников, не стеснялся называть себя механиком. Свои познания в механике он обобщил в труде с одноименным названием. В «Механике» Герон описал пять простейших машин: рычаг, ворот, клин, винт и блок – и обобщил все достижения древности в механике. Употребить все свои познания в механике на практике Герон не мог – слишком опережал свое время, в котором еще не возникла потребность применить их ради пользы людей. Слишком дешево в античном мире стоили рабы, которые выполняли всю грязную и тяжелую работу за свободных граждан. И тогда Герон реализовал свои идеи в занимательных игрушках…
Увлечение изготовлением механических игрушек было свойственно не только Герону. Эллинистический мир распространился на огромное пространство Средиземноморья и Малой Азии, многочисленные острова и даже прибрежные районы Черного моря, или, как его называли греки, – Понта Эвксинского. Древняя история гласит, что на одном из островов жил любознательный и мастеровитый механик Дедалос. (Не отсюда ли легенда от Дедале и его сыне Икаре, дерзнувших покинуть остров, захваченный врагами с помощью гигантских крыльев?) Был у Дедалоса необыкновенный дом, вызывавший удивление и восхищение всех островитян. Внешне здание напоминало поросший цветами холм, а внутри комнаты были расположены в виде лабиринта. Всякий, кто попадал в этот дом, не мог выйти без помощи хозяина. Только Дедалосу была известна схема комнат, дверей и коридоров.
Лабиринт, внутри которого жил страшный Минотавр, стал основой для греческого мифа. И поединок с чудовищем был одним из подвигов Геракла.
Создатель этого лабиринта Дедалос прославился также изготовлением деревянных человечков, которые могли шагать и двигать руками, и особенно своим самым прекрасным творением – деревянной движущейся фигурой богини Афродиты.
Греки деятельно умножали знания из самых разных областей. В Александрии они основали знаменитую библиотеку, в которой хранили многочисленные рукописи философов, механиков, математиков. Благодаря этим папирусам, или пергаментам, до наших дней дошли описания многих механизмов, подражающих движениям человека и животных. Иначе откуда бы мы узнали, что тарентский философ и математик Архит в IV веке до н. э. смастерил деревянного голубя, который махал крыльями и мог даже взлетать. Египетский фараон Птолемей Филадельфийский в III веке до н. э. заставил своего раба изготовить куклу, подражавшую движениям человека.
Увы, человеческая история подвержена цикличности. За невиданным расцветом эллинской культуры, давшей миру множество наук и открытий, последовала эпоха угасания и связанного с ним упадка. Почти на тысячу лет цивилизация впала в мрачные века невежества и отрицания роли науки и техники. И лишь в период средневекового Возрождения удалось приблизиться ко многим достижениям, сделанным в древности.
Возникают первые мануфактуры, для которых изобретаются многие механизмы,
